易錯(cuò)專題04 平衡狀態(tài)和平衡計(jì)算（解析版）-2024-2025學(xué)年高二化學(xué)易錯(cuò)題典例精講與習(xí)題精練（人教版2019選擇性必修1）

易錯(cuò)專題04平衡狀態(tài)和平衡計(jì)算聚焦易錯(cuò)點(diǎn)：?易錯(cuò)點(diǎn)一平衡狀態(tài)的標(biāo)志?易錯(cuò)點(diǎn)二平衡常數(shù)?易錯(cuò)點(diǎn)三平衡計(jì)算典例精講易錯(cuò)點(diǎn)一平衡狀態(tài)的標(biāo)志【易錯(cuò)典例】例1（2023·安徽省無(wú)為襄安中學(xué)高二階段練習(xí)）在一定溫度下的定容容器中，當(dāng)下列哪些物理量不再發(fā)生變化時(shí)，表明反應(yīng)A(g)＋2B(g)C(g)＋D(g)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是()①混合氣體的壓強(qiáng)②混合氣體的密度③B的物質(zhì)的量濃度④混合氣體的總物質(zhì)的量⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量⑥v(C)與v(D)的比值⑦混合氣體的總質(zhì)量⑧混合氣體的總體積⑨C、D的分子數(shù)之比為1∶1A.①②③④⑤⑥⑦⑧B.①③④⑤C.①②③④⑤⑦D.①③④⑤⑧⑨【解析】要理解化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)“等、動(dòng)、定”的含義，在判斷化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)還要注意反應(yīng)前后氣體體積是否相等。題給反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積不相等的反應(yīng)，因此在定容容器中，若①混合氣體的壓強(qiáng)、③B的物質(zhì)的量濃度、④混合氣體的總物質(zhì)的量、⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化，均能證明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。而②中ρ＝eq\f(mg,V容)始終不變化，⑥中沒指明反應(yīng)進(jìn)行的方向，⑦m(g)始終不變化，⑧在定容容器中，混合氣體的總體積不能作為判斷依據(jù)，⑨反應(yīng)未達(dá)到平衡時(shí)，C、D氣體的分子數(shù)之比也為1∶1。答案：B【解題必備】平衡狀態(tài)的標(biāo)志1.直接標(biāo)志（1）正逆反應(yīng)速率相等，也就是v（正）=v（逆）。對(duì)于這個(gè)標(biāo)志的使用有注意兩點(diǎn)：一是反應(yīng)速率應(yīng)有一正一逆，二是正逆反應(yīng)速率相等。（2）各組分的物質(zhì)的量濃度保持一定，也就是不再發(fā)生改變。2.等價(jià)標(biāo)志（1）與v正=v逆等價(jià)的標(biāo)志：從物質(zhì)的生成速率和消耗速率角度進(jìn)行判斷，對(duì)于同一物質(zhì)，某物質(zhì)的生成速率等于消耗速率；對(duì)于不同物質(zhì)，速率之比等于化學(xué)反應(yīng)方程式的系數(shù)之比，但必須是不同方向的化學(xué)反應(yīng)速率；從同一時(shí)間物質(zhì)的變化角度進(jìn)行判斷，對(duì)于同一物質(zhì)，同一時(shí)間內(nèi)，生成的物質(zhì)的量等于消耗的物質(zhì)的量，對(duì)于不同物質(zhì)，同一時(shí)間內(nèi)，生成的物質(zhì)的量與消耗的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)反應(yīng)方程式系數(shù)之比；從正逆反應(yīng)速率的變化角度進(jìn)行判斷，正逆反應(yīng)速率不再發(fā)生改變；從物質(zhì)的微觀變化角度進(jìn)行判斷，如從單位時(shí)間內(nèi)化學(xué)鍵的變化情況、單位時(shí)間內(nèi)電子得失情況的變化、單位時(shí)間內(nèi)分子的變化情況等等。對(duì)反應(yīng)N2+3H2

?2NH3，當(dāng)有3molH—H鍵斷裂，同時(shí)有6molN—H鍵斷裂，則該反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡。（2）與各組分的物質(zhì)的量濃度保持一致等價(jià)的標(biāo)志：從質(zhì)量角度進(jìn)行判斷，如各組分質(zhì)量不再發(fā)生變化，反應(yīng)物總質(zhì)量或生成物總質(zhì)量不再發(fā)生變化，各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化等；從物質(zhì)的量角度進(jìn)行判斷，如各組分物質(zhì)的量不再發(fā)生變化，各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化，反應(yīng)物總的物質(zhì)的量或生成物總的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化（只適用與反應(yīng)前后體積發(fā)生改變的反應(yīng)，對(duì)于等體積如H2

+I2

?2HI的反應(yīng)除外）；對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，且反應(yīng)前后氣體體積發(fā)生改變的反應(yīng)，還可以采用以下特殊的判斷標(biāo)志，如總物質(zhì)的量、總壓強(qiáng)（恒溫、恒容）、平均摩爾質(zhì)量、混合氣體的密度（恒溫、恒壓）保持不變，利用總壓強(qiáng)作為判斷標(biāo)志，要從PV=nRT公式出發(fā)，先看體系的溫度和體積是否恒定，再關(guān)注反應(yīng)前后氣體體積是否恒定，如滿足上述兩個(gè)條件，則壓強(qiáng)恒定反應(yīng)平衡；利用平均摩爾質(zhì)量（平均相對(duì)分子質(zhì)量）作為判斷標(biāo)志，要從M=m/n公式出發(fā)，先看反應(yīng)前后是否有發(fā)生狀態(tài)的改變（如氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w液體或固體液體轉(zhuǎn)變化氣體），再看反應(yīng)前后氣體體積是否恒定，如滿足上述兩個(gè)條件，則平均摩爾質(zhì)量恒定反應(yīng)平衡；利用混合物的密度作為判斷標(biāo)志，要從ρ=m/V公式出發(fā)，先看體系的溫度和體積是否恒定，再關(guān)注反應(yīng)前后是否有發(fā)生狀態(tài)的改變（如氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w液體或固體液體轉(zhuǎn)變化氣體），如滿足上述兩個(gè)條件，則密度恒定反應(yīng)平衡?？傊?，反應(yīng)前后一直發(fā)生改變的物理量不再發(fā)生改變則可以作為平衡的標(biāo)志，而反應(yīng)前后一直不變的物質(zhì)量恒定則不可以作為平衡的標(biāo)志。【變式突破】1．（2023·廣西·桂林市臨桂區(qū)五通中學(xué)高一期中）可逆反應(yīng)，在容積固定的密閉容器中達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是①單位時(shí)間內(nèi)生成的同時(shí)生成②單位時(shí)間內(nèi)生成的同時(shí)生成③用表示的反應(yīng)速率之比為的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的狀態(tài)⑦混合氣體的物質(zhì)的量不再改變的狀態(tài)A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③④⑤ D．全部A【詳解】①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2，能說明正逆反應(yīng)速率的相等關(guān)系，故①項(xiàng)正確；②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO只能說明單方向關(guān)系，不能說明正逆反應(yīng)速率的關(guān)系，故②項(xiàng)錯(cuò)誤；③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率之比為2：2：1的狀態(tài)是同方向反應(yīng)進(jìn)行到任何時(shí)刻都成立的關(guān)系，不能說明達(dá)到了平衡，故③項(xiàng)錯(cuò)誤；④混合氣體的顏色不變化說明二氧化氮的濃度不變化，達(dá)到平衡狀態(tài)，故④項(xiàng)正確；⑤該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不會(huì)改變的化學(xué)反應(yīng)，混合氣體的質(zhì)量是守恒的，容器的體積不變，導(dǎo)致混合氣體的密度始終不變，所以混合氣體的密度不變時(shí)該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故⑤項(xiàng)錯(cuò)誤；⑥因該反應(yīng)是物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng)，物質(zhì)的量與壓強(qiáng)成正比，則混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化，達(dá)到平衡狀態(tài)，故⑥項(xiàng)正確；⑦因該反應(yīng)是物質(zhì)的量增大的化學(xué)反應(yīng)，物質(zhì)的量只有達(dá)到平衡時(shí)才不變，故⑦項(xiàng)正確；答案選A。易錯(cuò)點(diǎn)二平衡常數(shù)【易錯(cuò)典例】例2（2023六安中學(xué)高二期中）在300mL的密閉容器中，放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：，已知反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表，下列說法不正確的是溫度/℃2580230平衡常數(shù)5×10421.9×10-5A．上述生成Ni(CO)4的反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．25℃時(shí)，反應(yīng)的逆反應(yīng)平衡常數(shù)為2×10-5C．80℃達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n(CO)=0.3mol，則Ni(CO)4的平衡濃度為2mol?L?1D．80℃時(shí)，測(cè)得某時(shí)刻N(yùn)i(CO)4、CO的濃度均為0.5mol?L?1，則此時(shí)v(正)＞v(逆)D【詳解】A．根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)與溫度關(guān)系可知：升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)K減小，說明升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A正確；B．在25℃時(shí)，的化學(xué)平衡常數(shù)K=；則反應(yīng)Ni(CO)4Ni(s)+4CO(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K1=，B正確；C．80℃達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得n(CO)=0.3mol，c(CO)=，由于該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K=2，K==2，所以Ni(CO)4的平衡濃度c[Ni(CO)4]=2×14=2mol?L?1，C正確；D．80℃時(shí)，測(cè)得某時(shí)刻N(yùn)i(CO)4、CO的濃度均為0.5mol?L?1，則Qc==，80℃時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)K=2，8＞2，說明此時(shí)反應(yīng)逆向進(jìn)行，故反應(yīng)速率：v(正)＜v(逆)，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是D?！窘忸}必備】平衡常數(shù)（1）定義：在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，該常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，化學(xué)平衡常數(shù)K＝。（2）意義：一定溫度下，平衡常數(shù)K越大，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；平衡常數(shù)K越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。（3）書寫：①②如果某個(gè)反應(yīng)可以表示為兩個(gè)或多個(gè)反應(yīng)的總和，則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于各分步反應(yīng)平衡常數(shù)之積。如已知：2H2O(g)2H2(g)+O2(g)K1，2CO2(g)2CO(g)+O2

K2，

則CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。（4）影響因素：K的大小與物質(zhì)的濃度、壓強(qiáng)等無(wú)關(guān)，只隨溫度的變化而變化。（5）應(yīng)用：①某溫度下，某時(shí)刻反應(yīng)是否達(dá)平衡，可用該時(shí)刻產(chǎn)物的濃度商Qc與Kc比較大小來(lái)判斷。當(dāng)Qc>kc，υ(正)<υ(逆),未達(dá)平衡，反應(yīng)逆向進(jìn)行；當(dāng)Qc<kc，υ(正)>υ(逆),未達(dá)平衡，反應(yīng)正向進(jìn)行；當(dāng)Qc=kc，υ(正)=υ(逆),達(dá)到平衡，平衡不移動(dòng)。②利用化學(xué)平衡常數(shù)隨溫度的變化判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)，若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)【變式突破】2．（2023·華中師大龍崗附中高二期中）工業(yè)上取SCl2的反應(yīng)之一為S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)，一定壓強(qiáng)下，向10L密閉容器中充入和1molS2Cl2和1molCl2發(fā)生上述反應(yīng)，SCl2和Cl2的消耗速率與溫度的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是A．該反應(yīng)的△H>0B．A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)為化學(xué)平衡狀態(tài)C．使用高效催化劑能提高S2Cl2的平衡產(chǎn)率D．若300℃達(dá)平衡時(shí)，S2Cl2的轉(zhuǎn)化率為α，則300℃時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=D【詳解】A．升高溫度，正逆反應(yīng)速率均增加，從圖中可以看出相同溫度下正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率，平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，焓變小于零，故A錯(cuò)誤；B．A點(diǎn)時(shí)，即，非平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．高效催化劑可以增大反應(yīng)速率，不能使平衡移動(dòng)增大平衡產(chǎn)率，故C錯(cuò)誤；D．若300°達(dá)平衡時(shí)，根據(jù)題意，的轉(zhuǎn)化率為α，消耗的氯氣和的物質(zhì)的量為αmol，反應(yīng)后的氯氣和的物質(zhì)的量為(1-α)mol，生成的的物質(zhì)的量為2αmol，平衡常數(shù)為，即，故D正確；故選D。易錯(cuò)點(diǎn)三平衡計(jì)算【易錯(cuò)典例】例3（2023·南陽(yáng)中學(xué)高三階段練習(xí)）甲烷水蒸氣催化重整是制備高純氫的方法之一。反應(yīng)如下：反應(yīng)?。?；反應(yīng)ⅱ．；回答下列問題：(1)反應(yīng)ⅲ．的__________；若在一定溫度下的容積固定的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)，則可以提高平衡轉(zhuǎn)化率的措施有_______(寫出一條即可)(2)對(duì)于反應(yīng)ⅰ，向體積為2L的恒容密閉容器中，按投料。①若在恒溫條件下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為_______(最簡(jiǎn)單整數(shù)比)。②其他條件相同時(shí)，在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反應(yīng)相同時(shí)間，的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示。a點(diǎn)_______(填“是”或“不是”)化學(xué)平衡狀態(tài)，的轉(zhuǎn)化率：c點(diǎn)點(diǎn)，原因是_______。(3)某科研小組研究了反應(yīng)ⅱ的動(dòng)力學(xué)，獲得其速率方程，k為速率常數(shù)(只受溫度影響)，m為的反應(yīng)級(jí)數(shù)。在某溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得各組分初濃度和反應(yīng)初速率如下：實(shí)驗(yàn)序號(hào)10.1000.10020.1000.200的反應(yīng)級(jí)數(shù)__________，當(dāng)實(shí)驗(yàn)2進(jìn)行到某時(shí)刻，測(cè)得，則此時(shí)的反應(yīng)速率__________(保留3位有效數(shù)字，已知)。(4)甲烷水蒸氣催化重整制備高純氫只發(fā)生反應(yīng)ⅰ、反應(yīng)ⅱ。在恒溫、恒壓條件下，和反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，的轉(zhuǎn)化率為a，的物質(zhì)的量為，則反應(yīng)ⅰ的平衡常數(shù)__________[寫出含有a、b的計(jì)算式；對(duì)于反應(yīng)，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)]。【答案】(1)

增大濃度、將或從體系中移出等(2)3∶2

不是

升高溫度，反應(yīng)速率加快，的轉(zhuǎn)化率增大(或反應(yīng)ⅰ為吸熱反應(yīng)，升高溫度有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，的轉(zhuǎn)化率增大)(3)1

(4)【解析】（1）反應(yīng)?。环磻?yīng)ⅱ．；根據(jù)蓋斯定律分析，有ⅰ-ⅱ的反應(yīng)ⅲ，則熱化學(xué)方程式為：的+206-165=+41；要提高二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率，需要讓平衡正向移動(dòng)，可以增大濃度、將或從體系中移出等；（2）①則平衡時(shí)壓強(qiáng)和起始時(shí)壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量比，為。②其他條件相同時(shí)，在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反應(yīng)相同時(shí)間，由于催化劑不改變平衡的轉(zhuǎn)化率，溫度在750度，a點(diǎn)的平衡轉(zhuǎn)化率還能上高，說明a點(diǎn)不是化學(xué)平衡狀態(tài)，相同催化劑時(shí)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，從b點(diǎn)到c點(diǎn)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，故的轉(zhuǎn)化率：c點(diǎn)點(diǎn)。（3）將表格數(shù)據(jù)代入，計(jì)算m=1。則，即k=0.4，當(dāng)實(shí)驗(yàn)2進(jìn)行到某時(shí)刻，測(cè)得，則此時(shí)的反應(yīng)速率=。（4）則平衡時(shí)甲烷的物質(zhì)的量為(1-a)mol，水的物質(zhì)的量為（1-a-b)mol，一氧化碳的物質(zhì)的量為(a-b)mol，氫氣的物質(zhì)的量為(3a+b)mol，二氧化碳的物質(zhì)的量為bmol，總物質(zhì)的量為(2+2a)mol，則反應(yīng)i的平衡常數(shù)為=。【解題必備】平衡計(jì)算1.計(jì)算模式：化學(xué)平衡計(jì)算的最基本的方法模式是“平衡三段式法”。具體步驟是在化學(xué)方程式下寫出有關(guān)物質(zhì)起始時(shí)的物質(zhì)的量、發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量、平衡時(shí)的物質(zhì)的量(也可以是物質(zhì)的量濃度或同溫同壓下氣體的體積)，再根據(jù)題意列式求解，起始、轉(zhuǎn)化、平衡是化學(xué)平衡計(jì)算的“三步曲”，三步是化學(xué)平衡計(jì)算的一般格式，根據(jù)題意和恰當(dāng)?shù)募僭O(shè)列出起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量。但要注意計(jì)算的單位必須保持統(tǒng)一，可用mol、mol/L，也可用L。mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)n(起始)/molab00n(轉(zhuǎn)化)/molmxnxpxqxn(平衡)/mola－mxb－nxpxqx反應(yīng)可從左向右開始，也可以從右向左開始，也可以多種物質(zhì)同時(shí)充入。可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各物質(zhì)濃度間的關(guān)系。反應(yīng)物：平衡濃度=起始濃度-轉(zhuǎn)化濃度；生成物：平衡濃度=起始濃度+轉(zhuǎn)化濃度，其中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于它們?cè)诨瘜W(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。2.解題思路：具體題目要具體分析，靈活設(shè)立，一般設(shè)某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量為x；根據(jù)反應(yīng)物、生成物及變化量的三者關(guān)系代入未知數(shù)確定平衡體系中各物質(zhì)的起始量、變化量、平衡量并按“模式”列表；明確了“始”、“變”、“平”三個(gè)量的具體數(shù)值，再根據(jù)相應(yīng)關(guān)系求平衡時(shí)某成分的濃度、反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率等，得出題目答案。3.計(jì)算公式：(1)變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q(未達(dá)到平衡時(shí)，用于確定化學(xué)方程式中未知的化學(xué)計(jì)量數(shù))。(2)化學(xué)平衡常數(shù)K＝eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)＝eq\f(px/Vp·qx/Vq,[a－mx/V]m·[b－nx/V]n)，若用任意狀態(tài)的生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值稱為濃度商，用Q表示。則其與K比較，當(dāng)Q>K，v正<v逆；Q<K，v正>v逆。(3)平衡濃度c(A)平＝eq\f(nA平,V)＝eq\f(a－mx,V)。(4)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率α(A)＝eq\f(nA消耗,nA起始)×100%＝eq\f(mx,a)×100%。(5)平衡百分含量φ(A)＝eq\f(nA平,n總)×100%。(6)平衡時(shí)與起始時(shí)的壓強(qiáng)比eq\f(p平,p始)＝eq\f(n平,n始)＝eq\f(a＋b＋p＋q－m－nx,a＋b)(同T、V時(shí))，混合氣體的密度比eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(\x\to(M)1,\x\to(M)2)(同T、p時(shí))，eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(V2,V1)(同質(zhì)量的氣體時(shí))等。(7)混合氣體的密度eq\x\to(ρ)(混)＝eq\f(m,V)＝eq\f(a·MA＋b·MB,V)(g·L－1)(T、V不變時(shí)，eq\x\to(ρ)不變)。(8)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量eq\x\to(M)＝eq\f(m,n)＝eq\f(a·MA＋b·MB,a＋b＋p＋q－m－nx)(g·mol－1)?！咀兪酵黄啤?．（2023濟(jì)寧·高二期中）聚乙烯醇生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物乙酸甲酯，其催化醇解反應(yīng)可用于制備甲醇和乙酸已酯，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：已知：，，；其中、為正、逆反應(yīng)速率，、為速率常數(shù)，x為各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。是該反應(yīng)以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的化學(xué)平衡常數(shù)。(1)反應(yīng)開始時(shí)，已醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1∶1投料，測(cè)得、、三個(gè)溫度下乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率()隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如下圖所示。則___________(用、表示)；在曲線①、②、③中，值最大的曲線是___________；A、B、C、D四點(diǎn)中，最大的是___________，最大的是___________。(2)時(shí)，己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1∶1、1∶2和2∶1進(jìn)行初始投料。則達(dá)到平衡后，初始投料比___________時(shí)，乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大；與按1∶2投料相比，按2∶1投料時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)___________(填增大、減小或不變)?！敬鸢浮?1)

Kx=

①

A

C(2)2：1

不變【解析】（1）根據(jù)，，，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v正=v逆，平衡常數(shù)==；根據(jù)圖象，①的速率最快，說明①對(duì)應(yīng)的是最高溫度348K，溫度升高，平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率增大，說明正向是吸熱的，所以ΔH＞0；k正、k逆是溫度的函數(shù)，根據(jù)平衡移動(dòng)的規(guī)律，k正受溫度影響更大，因此溫度升高，k正增大的程度大于k逆，因此，k正-k逆值最大的曲線是①；根據(jù)v正=k正?x（CH3COOCH3）?x（C6H13OH），v逆=k逆?x（CH3COOC6H13）?x（C6H13OH），A點(diǎn)x（CH3COOCH3）?x（C6H13OH）大，溫度高，因此A點(diǎn)v正最大，C點(diǎn)x（CH3COOC6H13）?x（CH3OH）大且溫度高，因此C點(diǎn)v逆最大。（2）增大己醇的投入量，可以增大乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率，因此，2：1時(shí)乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率最大，化學(xué)平衡常數(shù)Kx只與溫度有關(guān)，因此Kx不變。習(xí)題精練1．（2023秋·高二課時(shí)練習(xí)）已知：X(g)＋2Y(g)?3Z(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0)。下列說法不正確的是A．升高反應(yīng)溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大B．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，X、Y、Z的質(zhì)量不再發(fā)生變化C．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，反應(yīng)放出的總熱量可達(dá)akJD．X和Y充分反應(yīng)生成Z的物質(zhì)的量不可能達(dá)到3mol2．（2023秋·全國(guó)·高二課堂例題）一定溫度下，反應(yīng)物和生成物均為氣態(tài)的平衡體系，平衡常數(shù)表達(dá)式為。下列有關(guān)該平衡體系的說法不正確的是A．升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)的變化無(wú)法判斷B．該反應(yīng)逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為C．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為D．增大X的濃度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大3．（2023秋·高二課時(shí)練習(xí)）在1000K時(shí)，已知反應(yīng)Ni(s)＋H2O(g)NiO(s)＋H2(g)的平衡常數(shù)K=0.0059。當(dāng)水蒸氣和氫氣的物質(zhì)的量濃度相等時(shí)，此反應(yīng)A．已達(dá)平衡狀態(tài)B．未達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)正向進(jìn)行C．未達(dá)平衡狀態(tài)，反應(yīng)逆向進(jìn)行D．無(wú)法確定4．（2023·全國(guó)·高二假期作業(yè)）向一恒容密閉容器中加入和一定量的，發(fā)生反應(yīng)：。的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

A．B．反應(yīng)速率：C．點(diǎn)a、b、c對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)：D．反應(yīng)溫度為，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)5．（2023秋·高二課時(shí)練習(xí)）在某一恒溫體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)+B(g)?2C(g)

ΔH<0。t1時(shí)刻達(dá)到平衡后，在t2時(shí)刻改變某一條件，其反應(yīng)過程如圖。下列說法正確的是A．0～t2時(shí)，v正＞v逆B．t2時(shí)刻改變的條件可以是向密閉容器中加CC．Ⅰ、Ⅱ兩過程達(dá)到平衡時(shí)，A的體積分?jǐn)?shù)Ⅰ＞ⅡD．Ⅰ、Ⅱ兩過程達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)I＜Ⅱ6．（2023·全國(guó)·高二假期作業(yè)）可逆反應(yīng)，某溫度下的平衡常數(shù)為()，反應(yīng)熱為。保持溫度不變，將方程式的書寫作如下改變，則和K的相應(yīng)變化為A．寫成，、K均擴(kuò)大了一倍B．寫成，擴(kuò)大了一倍，K保持不變C．寫成，、K變?yōu)樵瓉?lái)的相反數(shù)D．寫成，變?yōu)樵瓉?lái)的相反數(shù)，K變?yōu)樵瓉?lái)的倒數(shù)7．（2022秋·黑龍江哈爾濱·高二哈爾濱德強(qiáng)學(xué)校校考期末）已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)：①S(s)+O2(g)SO2(g)，K1；②H2(g)+S(s)H2S(g)，K2；則反應(yīng)H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù)是A．K1－K2 B．K1·K2 C． D．8．（2022秋·高二課時(shí)練習(xí)）化學(xué)平衡常數(shù)K的數(shù)值大小是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志，在常溫下，下列反應(yīng)的平衡常數(shù)的數(shù)值如下：2NO(g)N2(g)+O2(g)

K1=1×10302H2(g)+O2(g)2H2O(g)

K2=2×10812CO2(g)2CO(g)+O2(g)

K3=4×10-92以下說法正確的是A．常溫下，NO分解產(chǎn)生O2的反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K1=c(N2)?c(O2)B．常溫下，2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，此時(shí)平衡常數(shù)的數(shù)值約為5×10-82C．常溫下，NO、H2O、CO2三種物質(zhì)分解放出O2的傾向由大到小的順序?yàn)镠2O＞NO＞CO2D．以上說法都不正確9．（2023秋·高二課時(shí)練習(xí)）在淀粉-KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I(xiàn)-(aq)(aq)。測(cè)得不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K如表所示：t/℃515253550K1100841689533409下列說法正確的是A．反應(yīng)I2(aq)＋I(xiàn)-(aq)I(aq)的ΔH＞0B．其他條件不變，升高溫度，溶液中c(I)減小C．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=D．25℃時(shí)，向溶液中加入少量KI固體，平衡常數(shù)K小于68910．（2022秋·廣東廣州·高二仲元中學(xué)?？计谥校┮欢囟认孪蛉萜髦屑尤階發(fā)生反應(yīng)如下：①A→B，②A→C，③。反應(yīng)體系中A、B、C的濃度隨時(shí)間t的變化曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A．反應(yīng)①的活化能小于反應(yīng)②B．該溫度下，反應(yīng)③的平衡常數(shù)大于1C．t1時(shí)，B的消耗速率小于生成速率D．t2時(shí)，11．（2022秋·陜西安康·高二統(tǒng)考期中）已知：(HF)2(g)2HF(g)

＞0，平衡體系的總質(zhì)量m(總)與總物質(zhì)的量n(總)之比在不同溫度下隨壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A．溫度：T1＜T2B．反應(yīng)速率：v(b)＜v(a)C．平衡常數(shù)：K(a)=K(b)＜K(c)D．當(dāng)時(shí)，12．（2023秋·全國(guó)·高二隨堂練習(xí)）某溫度下，將和充入密閉的剛性容器中發(fā)生反應(yīng)，該反應(yīng)的圖像如圖所示，時(shí)刻測(cè)定容器內(nèi)的物質(zhì)的量為時(shí)刻保持等溫等容，抽走。下列有關(guān)敘述正確的是

A．該溫度下的平衡常數(shù)B．反應(yīng)過程中，可以利用氣體的總壓強(qiáng)保持不變來(lái)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡C．時(shí)刻，抽取HI的瞬間，v(逆)在圖像上的變化應(yīng)該是點(diǎn)D．時(shí)刻，抽取后再次達(dá)到平衡，的百分含量減少13．（2022·全國(guó)·高二專題練習(xí)）目前工業(yè)上可用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇，有關(guān)反應(yīng)為：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH＝-49.0kJ/mol?，F(xiàn)向體積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，反應(yīng)過程中測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。(1)若CO2的轉(zhuǎn)化率為40%時(shí)，反應(yīng)放出的熱量為kJ；(2)從反應(yīng)開始到平衡，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝；(3)判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是（填字母）。a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO2)b．混合氣體的密度不再改變c．混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變

d．CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化(4)下列表示該反應(yīng)速率最快的是；a．v(H2)＝2mol·L-1·min-1b．v(CO2)＝4.5mol·L-1·min-1c．v(CH3OH)＝3mol·L-1·min-1d．v(H2O)＝0.2mol·L-1·s-1(5)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=反應(yīng)的平衡常數(shù)K數(shù)值為。14．（2021秋·廣東茂名·高二?？茧A段練習(xí)）ⅰ.“嫦娥”五號(hào)預(yù)計(jì)在海南文昌發(fā)射中心發(fā)射，火箭的第一、二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)中，所用的燃料為偏二甲肼和四氧化二氮，偏二甲肼可用肼來(lái)制備。用肼(N2H4)作燃料，四氧化二氮作氧化劑，二者反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水。已知：①N2(g)＋2O2(g)=N2O4(g)ΔH＝＋10.7kJ·mol－1②N2H4(g)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－543kJ·mol－1(1)寫出氣態(tài)肼和N2O4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：。ⅱ．在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)＋H2(g)?CO(g)＋H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如表：t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列問題：(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝。(3)該反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(4)某溫度下，各物質(zhì)的平衡濃度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，試判斷此時(shí)的溫度為。(5)若830℃時(shí)，向容器中充入1molCO、5molH2O，反應(yīng)達(dá)到平衡后，其化學(xué)平衡常數(shù)K1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。(6)830℃時(shí)，容器中的反應(yīng)已達(dá)到平衡。在其他條件不變的情況下，擴(kuò)大容器的體積。平衡移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”“向逆反應(yīng)方向”或“不”)。(7)若1200℃時(shí)，在某時(shí)刻平衡體系中CO2、H2、CO、H2O的濃度分別為2mol·L－1、2mol·L－1、4mol·L－1、4mol·L－1，則此時(shí)上述反應(yīng)的平衡移動(dòng)方向?yàn)?填“正反應(yīng)方向”“逆反應(yīng)方向”或“不移動(dòng)”)。15．（2023秋·全國(guó)·高二隨堂練習(xí)）丙烯是重要的有機(jī)化工原料，丙烷脫氫是工業(yè)生產(chǎn)丙烯的重要途徑，其化學(xué)方程式為。回答下列相關(guān)問題：(1)已知：I．II．則丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)的為。(2)一定溫度下，向的密閉容器中充入發(fā)生脫氫反應(yīng)，經(jīng)過達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得平衡時(shí)氣體壓強(qiáng)是開始的1.5倍。①丙烯的化學(xué)反應(yīng)速率。②下列情況能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填字母，下同)。A．不變B．與的物質(zhì)的量之比保持不變C．混合氣體的總壓強(qiáng)不變D．③欲提高丙烷轉(zhuǎn)化率，采取的措施是。A．降低溫度B．升高溫度C．加催化劑D．及時(shí)分離出④若在恒溫、恒壓的密閉容器中充入丙烷和顯氣發(fā)生脫氫反應(yīng)，起始越大，丙烷的平衡轉(zhuǎn)化率越大，其原因是。(3)一定溫度下，向恒容密閉容器中充入，開始?jí)簭?qiáng)為的氣體體積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示：

此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)(用含字母的代數(shù)式表示，是用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的分壓表示的平衡常數(shù)，平衡分壓=總壓×氣體的體積分?jǐn)?shù))。參考答案1．D【詳解】A．升高反應(yīng)溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，A正確；B．達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，X、Y、Z的質(zhì)量不再發(fā)生變化，B正確；C．若起始量足夠，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，如果消耗1molX，則反應(yīng)放出的總熱量可達(dá)akJ，C正確；D．如果X和Y的起始量比較多，X和Y充分反應(yīng)生成Z的物質(zhì)的量可能達(dá)到3mol，D錯(cuò)誤。故選D。2．D【詳解】A.由于無(wú)法知道該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，故升高溫度化學(xué)平衡常數(shù)的變化無(wú)法判斷，故A正確；B.正反應(yīng)與逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)互為倒數(shù)，故B正確；C.根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式且所有反應(yīng)物和生成物均為氣態(tài)可知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故C正確；D.改變反應(yīng)物的濃度對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)無(wú)影響，故增大X的濃度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選D。3．C【詳解】此時(shí)，可知反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)，且反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。故選C。4．B【詳解】A．一定條件下，增大水的濃度，能提高CH4的轉(zhuǎn)化率，即x值越小，CH4的轉(zhuǎn)化率越大，則，故A正確；B．b點(diǎn)和c點(diǎn)溫度相同，CH4的起始物質(zhì)的量都為1mol，b點(diǎn)x值小于c點(diǎn)，則b點(diǎn)加水多，反應(yīng)物濃度大，則反應(yīng)速率：，故B錯(cuò)誤；C．由圖像可知，x一定時(shí)，溫度升高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高平衡正向移動(dòng)，K增大；溫度相同，K不變，則點(diǎn)a、b、c對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)：，故C正確；D．該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行時(shí)壓強(qiáng)發(fā)生改變，所以溫度一定時(shí)，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；答案選B。5．B【分析】該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的放熱反應(yīng)，該容器為恒溫體積可變的密閉容器；t2時(shí)刻改變條件逆反應(yīng)速率突然增大，后逆反應(yīng)速率逐漸減小直至達(dá)到新平衡，新平衡狀態(tài)時(shí)逆反應(yīng)速率與舊平衡狀態(tài)時(shí)的相等，說明t2時(shí)刻改變的條件是向密閉容器中加C?！驹斀狻緼．由圖可知，0~t1逆反應(yīng)速率逐漸增大，反應(yīng)正向進(jìn)行v正＞v逆，t1~t2反應(yīng)保持平衡狀態(tài)，v正=v逆，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．根據(jù)分析，t2時(shí)刻改變的條件可以是向密閉容器中加C，B項(xiàng)正確；C．I、Ⅱ兩過程達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)速率相等，結(jié)合反應(yīng)的特點(diǎn)，達(dá)到平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)I=Ⅱ，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．I、Ⅱ兩過程達(dá)到平衡時(shí)溫度相同，則平衡常數(shù)I=Ⅱ，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選B。6．D【詳解】寫成，方程式是原來(lái)的2倍，則擴(kuò)大了一倍，K是原來(lái)的平方；寫成，變?yōu)樵瓉?lái)的相反數(shù)，K變?yōu)樵瓉?lái)的倒數(shù)；故D符合題意。綜上所述，答案為D。7．C【詳解】①S(s)+O2(g)SO2(g)，K1=；②H2(g)+S(s)H2S(g)，K2；根據(jù)蓋斯定律，將熱化學(xué)方程式②-①，整理可得反應(yīng)：H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K=；故合理選項(xiàng)是C。8．B【詳解】A．常溫下，2NO(g)N2(g)+O2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K1=，故A錯(cuò)誤；B．正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)，常溫下，2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)，此時(shí)平衡常數(shù)的數(shù)值為，故B正確；C．平衡常數(shù)越大，放出O2的傾向越大，常溫下，NO、H2O、CO2三種物質(zhì)分解放出O2的傾向由大到小的順序?yàn)镹O＞H2O＞CO2，故C錯(cuò)誤；D．以上說法中B正確，故D錯(cuò)誤；選B。9．B【詳解】A．溫度升高，平衡常數(shù)減小，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH＜0，Ａ錯(cuò)誤；B．升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，c()減小，Ｂ正確；C．，C錯(cuò)誤；D．平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān)，25℃時(shí)，向溶液中加入少量KI固體，平衡正向移動(dòng)，但平衡常數(shù)不變，仍然是689，Ｄ錯(cuò)誤；故答案選B。10．C【詳解】A．由圖可知，0-t1時(shí)間段，A同時(shí)生成B和C，但生成物中B多C少，說明反應(yīng)①容易發(fā)生，活化能較反應(yīng)②的低，A正確；B．反應(yīng)③的平衡常數(shù)K=c(C)c(B)，由圖知，平衡時(shí)，C的濃度大于B的濃度，故K>1，B正確；C．t1時(shí)，B在減少，C在增加，則B的消耗速率大于生成速率，C錯(cuò)誤；D．由A→B，A→C可知其轉(zhuǎn)化均為1:1，t2時(shí)，體系中沒有A剩余，故c(C)+c(B)=c(A)起始=c0，則c(C)=c0-c(B)，D正確；故選C。11．D【詳解】A．由圖象可知，b、c兩個(gè)點(diǎn)的壓強(qiáng)相同，T2溫度下c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均摩爾質(zhì)量大于T1溫度下b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均摩爾質(zhì)量，即T1到T2，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，降低溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，T2＜T1，故A錯(cuò)誤；B．b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度T1和壓強(qiáng)均大于a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度T2和壓強(qiáng)，溫度越高、壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，所以反應(yīng)速率v(b)>v(a)，B錯(cuò)誤；C．由于溫度T2＜T1，該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度越高，平衡常數(shù)K越大，所以平衡常數(shù)K(b)>K(a)=K(c)，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)時(shí)，即平均相對(duì)分子質(zhì)量為30時(shí)，設(shè)HF物質(zhì)的量為xmol，(HF)2的物質(zhì)的量為ymol，則=30，解得：x:y=1:1，即，D正確；答案選D。12．C【詳解】A．時(shí)刻測(cè)定容器內(nèi)的物質(zhì)的量為，則和I2各剩下，該反應(yīng)前后氣體的體積不變，設(shè)容器體積為，故該溫度下的平衡常數(shù)，A錯(cuò)誤；B．該反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變，恒溫恒容下，氣體的總壓強(qiáng)始終不變，B錯(cuò)誤；C．時(shí)刻，抽取HI的瞬間，生成物的濃度瞬間減小，則v(逆)瞬間減小，則在圖像上的變化應(yīng)該是點(diǎn)，C正確；D．時(shí)刻，抽取后，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，減小壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，則再次達(dá)到平衡后各物質(zhì)的百分含量不變，所以平衡后H2的百分含量不變，D錯(cuò)誤；故答案選C。13．19.60.225cdd5.3【分析】(1)根據(jù)反應(yīng)放出的熱量與反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量呈正比計(jì)算；(2)先計(jì)算v(CO2)，然后根據(jù)不同物質(zhì)反應(yīng)的速率關(guān)系計(jì)算v(H2)；(3)根據(jù)平衡狀態(tài)的特征判斷；(4)都轉(zhuǎn)化為用CO2濃度變化表示反應(yīng)速率，而且使速率單位相同，然后再進(jìn)行比較；(5)根據(jù)反應(yīng)平衡常數(shù)的含義書寫其表達(dá)式，將各種物質(zhì)平衡濃度帶入可得其K值。【詳解】(1)根據(jù)反應(yīng)方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH＝-49.0kJ/mol可知：每有1mol完全反應(yīng)，會(huì)放出49.0kJ的熱量，現(xiàn)向體積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，若CO2的轉(zhuǎn)化率為40%時(shí)，則反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量是0.4mol，反應(yīng)放出的熱量為Q=0.4mol×49.0kJ/mol=19.6kJ；(2)根據(jù)圖象可知：從反應(yīng)開始到平衡v(CO2)==0.075mol/(L·min)，根據(jù)方程式可知v(H2)=3v(CO2)=0.075mol/(L·min)×3=0.225mol/(L·min)；(3)a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO2)表示的都是反應(yīng)正向進(jìn)行，不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，a錯(cuò)誤；b．反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，氣體的體積不變，反應(yīng)混合物都是氣體，氣體的質(zhì)量不變，因此反應(yīng)混合氣體的密度始終不變，因此不能根據(jù)密度不變來(lái)判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，b錯(cuò)誤；c．該反應(yīng)是反應(yīng)氣體氣體的物質(zhì)的量改變的反應(yīng)，氣體的質(zhì)量不變，若混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，c正確；d．CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度均不再變化，說明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，d正確；故答案為cd；(4)a．v(H2)＝2mol·L-1·min-1，則v(CO2)=v(H2)＝mol·L-1·min-1；b．v(CO2)＝4.5mol·L-1·min-1；c．v(CH3OH)＝3mol·L-1·min-1，則v(CO2)=v(CH3OH)＝3mol·L-1·min-1；d．v(H2O)＝0.2mol·L-1·s-1=12mol·L-1·min-1，則v(CO2)=v(H2O)＝12mol·L-1·min-1；可見上述反應(yīng)中表示該反應(yīng)速率最快的是v(CO2)=12mol·L-1·min-51，故答案為d；(5)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的含義可知反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H